ایجاد فضای اضافی برای انباشته شدن محصولات گازی شکل شکافت

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

در شکل ۳-۳ ابعاد یک قرص سوخت نمایش داده شده است:
شکل ۳-۳ قرص سوخت
میله سوخت میله ای است که در ان سوخت هسته ای قرار می‎گیرد، تأمین کننده انرژی گرمایی بوده و محصولات شکافت و سوخت هسته ای ثانویه در آن انباشته می‎گردد. در میله سوخت انرژی هسته ای حاصل از شکافت به انرژی گرمایی تبدیل می‎شود. بیش از ۹۰% از انرژی آزاد شده حاصل از شکافت هسته، درون خود میله سوخت تراوش می‎کند. انتقال حرارت از سوخت به خنک کننده از طریق غلاف میله سوخت انجام می‎شود. یکی از مهمترین و اساسی ترین اجزاء راکتور میله‎های سوخت هستند. چرا که نقش مهمی‎را در امر ایمنی ایفا می‎کنند. قرص‎های سوخت و غلافی که آنها را در بر می‎گیرد به عنوان سدی عمل می‎کند که مانع از خروج مواد رادیواکتیو به محیط بیرون می‎شود.
همچنین میان غلاف سوخت و قرص‎های سوخت فاصله ای وجود دارد. این فاصله به منظور جبران تورم سوخت و تغییر شکل دادن آن در حرارت بالا تعبیه شده است. علاوه بر این‎ها این فضا می‎تواند محل مناسبی را برای تجمع محصولات گازی شکافت مهیا می‎کند. در کل فضای پیش بینی شده برای تجمع محصولات شکافت تقریبا ۳۰ سانتی متر مکعب می‎باشد.
به منظور بهبود شرایط انتقال گرما از میله سوخت به خنک کننده، فضای میان قرص‎ها و غلاف را ابتدا عمل خلأ سازی انجام می‎شود وسپس این فضا توسط گاز هلیوم پر می‎شود. انتخاب گاز هلیوم در واقع به خاطر ویژگی قابلیت هدایت گرمایی بالا آن می‎باشد. ساختار میله سوخت (شکل۳-۴) شامل اجزای زیر است: درپوش بالایی، غلاف، درپوش پایینی، توده سوخت ساخته شده از قرص‎های سوخت و یک گیره. میله سوخت شامل یک لوله با قطر خارجی و قطعه انتهایی از عیار زیرکونیم است که با قرص‎های سخت از جنس UO2 (شکل ۳-۳) پر شده است. ماده میله سوخت (غلاف سوخت) از جنس زیرکونیم با عیار است. فضای داخلی میله نیز با گاز هلیوم با فشار (۲۵/۰± ۲) مگا پاسکال اشغال می‎شود تا از خرابی غلاف جلوگیری کند. میله‎های سوخت توسط جوش چفت می‎شود (به هم بسته می‎شود). یک فضای دریافت گاز در قسمت بالای میله سوخت وجود دارد تا هر گازی را که در طی شکافت از سوخت آزاد می‎شود در آن جمع شود. همچنین قرص‎های سوخت توسط یک فنر گیرنده از یک عیار خاص در حالت فشرده قرار می‎گیرند تا از تکان بیش از حد جلوگیری شود. مختصات اصلی و مشخصات عملیاتی میله سوخت در جدول ۳-۳ و شکل ۳-۴ نشان داده شده است.
جدول ۳-۳ مشخصات عملیاتی و هندسی میله سوخت

مقادیر

پارامتر‎ها

قرص‎های Uo2
(۱۰٫ ۴ … ۱۰٫ ۷)
۲٫ ۰±۰٫ ۲۵ MPa

m
۳٫ ۵۳ m
۳۵۲ ͦC
۴۴۸ w/cm

سوخت
چگالی قرص
فشار هلیوم اندازه گیری شده در غلاف میله سوخت
قطر خارجی غلاف، اسمی
قطر داخلی غلاف، اسمی
قطر خارجی قرص، اسمی
قطر حفره داخلی قرص، اسمی
ارتفاع قرص
ارتفاع میله سوخت
ارتفاع توده سوخت در حالت سرد
دمای سطح خارجی میله سوخت
بیشترین آهنگ حرارتی خطی میله سوخت

شکل ۳-۴ میله سوخت
۳-۲-۲- بسته‎های زهرهای مصرف شدنی( سم سوختی)
این زهر‎های مصرفی درون برخی از مجتمع‎های سوخت قلب راکتور قرار می‎گیرند. این زهر‎ها اولا شرایطی را مهیا می‎سازند تا میزان تراوش انرژی در قلب راکتور به صورت شعاعی، به طور متعادل و یکنواخت صورت گیرد. ثانیا تنظیم سوختن سوخت را در مدت زمان معین میسر می‎سازند و ثالثا موجبات تغییرات یکنواخت تر راکتیویته راکتور را فراهم می‎کنند. ماده ای که بعنوان زهر در اینجا مصرف می‎شود دی بورمید کروم (CrB2+Al ) است. هر کدام از بسته‎های زهر‎های مصرف شدنی شامل ۱۸ میله محتوی دی برومید کرم هستند. ساختار این میله‎ها شبیه ساختار میله‎های کنترل می‎باشند با این تفاوت که این میله‎ها ثابت در جای خود ثابت قرار می‎گیرند و در طول مدت یک دوره بهره برداری، از محل خود حرکت نمی‎کنند. این میله و مشخصات آن در جدول ۳-۴ و شکل ۳-۵ زیر آورده شده است :
جدول ۳-۴ مشخصات بسته های سم سوختی

مقادیر

پارامتر‎ها

۱۸
m 260/4
m 0091/0
۰۰۲۸/۰ g/